[发明专利]一种多光谱透明微波吸收材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多光谱透明微波吸收材料及其制备方法。所述多光谱透明微波吸收材料包括光学窗口、形成在所述光学窗口上表面的表层周期金属网栅和形成在所属光学窗口下表面的底层周期金属网栅。本发明采用光刻工艺在光学系统窗口玻璃的上表面和下表面分别镀制具有特定线宽与周期结构的金属网栅，形成具有多光谱透明和微波吸收特性的光学窗口材料，该光学窗口材料在可见光及红外频谱透光率大于80％，在微波8‑18GHz频段内存在吸收峰，反射率最小值不大于‑6dB，且具有极化不敏感特性。

技术领域

本发明涉及微波吸收材料技术领域，尤其涉及一种多光谱透明微波吸收材料及其制备方法。

背景技术

随着系统集成技术的发展，越来越多的仪器设备都同时存在光学系统与微波系统，两者相互影响。微波系统通常有屏蔽与吸波的要求，这就对光学系统窗口的电磁性能提出了较高的要求，需要在保证光学透明的条件下实现微波屏蔽与吸收。传统采用ITO导电薄膜的方式，只对可见光系统有效。单层金属网栅在保证光学透明的条件下可以实现微波屏蔽，却无法实现微波吸收，这是有些仪器设备所不允许的。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于周期金属网栅的多光谱透明微波吸收材料，解决以往光学系统窗口玻璃无法实现光学透明与微波屏蔽、吸收兼容的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多光谱透明微波吸收材料，包括光学窗口、形成在所述光学窗口上表面的表层周期金属网栅和形成在所属光学窗口下表面的底层周期金属网栅。

优选地，所述表层周期金属网栅和/或所述底层周期金属网栅的周期结构单元为正四边形或正六边形。

优选地，当所述周期结构单元为正四边形时，所述周期结构单元的边长为1-2mm，线宽为0.05-0.1mm；

当所述周期结构单元为正六边形时，所述周期结构单元的边长为4-12mm，线宽为0.05-0.1mm。

优选地，所述表层周期金属网栅和/或所述底层周期金属网栅的材料为铜。

优选地，所述光学窗口的材料选自锗、石英、氟化镁、氟化钡、氟化钙、硫化锌、硒化锌、金红石、蓝宝石中的任一种或多种。

优选地，所述光学窗口的厚度为3-6mm；

所述表层金属网栅的厚度为0.02-0.08mm；和/或

所述底层金属网栅的厚度为0.02-0.08mm。

优选地，所述多光谱透明微波吸收材料具有如下一个或多个性质：

在可见光及红外频谱的透光率大于80％；

在微波8-18GHz频段内存在吸收峰，且反射率最小值不大于-6dB。

一种所述多光谱透明微波吸收材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用光刻工艺在光学窗口上表面镀制表层周期金属网栅的步骤；和

(2)采用光刻工艺在光学窗口下表面镀制底层周期金属网栅的步骤。

优选地，所述步骤(1)按照如下方法进行：

在光学窗口上表面涂覆光敏胶，使用依据表层周期金属网栅图案预制的掩膜版进行图案曝光，然后进行显影，再采用真空磁控溅射镀制铜，得到所述表层周期金属网栅；和/或

所述步骤(2)按照如下方法进行：

在光学窗口下表面涂覆光敏胶，使用依据底层周期金属网栅图案预制的掩膜版进行图案曝光，然后进行显影，再采用真空磁控溅射镀制铜，得到所述底层周期金属网栅。

优选地，在步骤(1)之前还包括对光学窗口进行预处理的步骤；